JP2007336711A - Digital protection relay incorporating phase control - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a digital protection relay incorporating a phase control in which a phase control system can be achieved by processing the input signal of a present digital protection relay. <P>SOLUTION: The digital protection relay 1 incorporating a phase control used for interrupting and closing a circuit breaker 90 provided at each phase of a transmission/distribution line comprises a phase control determination circuit 32 which calculates a zero-point time t<SB>zero</SB>, a residual time T and a waiting time T0 at a predetermined time for a plurality of current signals I<SB>a</SB>, I<SB>b</SB>and I<SB>c</SB>representing current values of respective phases of the transmission/distribution line inputted externally, and a phase control sequence processing circuit 42 which delivers an output signal so that the interruption signal of a switchgear is outputted at a time t<SB>2</SB>when a waiting time T0<SB>1</SB>calculated by the phase control determination circuit 32 has elapsed after a time t<SB>1</SB>when a fault occurrence signal or an interruption designation signal has been inputted for at least one phase of the transmission/distribution line. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置に関し、特に、電力系統の開閉装置の遮断時におけるアークによる接触部の劣化や損傷を低減させるのに好適な位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置に関する。   The present invention relates to a digital protection relay device with a built-in phase control, and more particularly, to a digital protection relay device with a built-in phase control suitable for reducing deterioration and damage of a contact portion due to an arc when a power system switching device is shut off.

従来、電力系統の開閉装置(たとえば、遮断器)を開閉する際のアークによる接触部の劣化や損傷を低減させるために、その回路の電流・電圧位相などから交流電流が零点となるタイミングを予測して接触部の開閉を行う制御方式(以下、「位相制御方式」と称する。)が提案されている。   Conventionally, in order to reduce deterioration and damage of contact parts due to arcs when opening and closing a power system switchgear (for example, circuit breaker), the timing at which the AC current reaches the zero point is predicted from the current and voltage phase of the circuit Thus, a control method for opening and closing the contact portion (hereinafter referred to as “phase control method”) has been proposed.

このような位相制御方式を実現するために、下記の特許文献1に開示されている位相制御開閉装置では、電流計測部または電流勾配計測部を設けて開閉する電流の電流値または電流勾配値を計測して、これら計測値より電流波形の電流零点を基準位相検出部で予測し、遮断器の開閉極指令を受けて電流波形予測後の任意の時刻を基準とする開極位相制御動作を制御部で行うことにより、電力用開閉機器の開閉タイミングを制御して変圧器、リアクトルやコンデンサバンクなどの系統機器にとって過酷となる励磁突入電流や開閉サージ電圧の発生を抑制したり、遮断器のアーク時間を制御して無再発弧となるアーク時間や最適な遮断時間にて遮断器を動作させて遮断したりする。   In order to realize such a phase control method, in the phase control switching device disclosed in Patent Document 1 below, the current value or current gradient value of the current to be opened / closed by providing a current measurement unit or current gradient measurement unit is obtained. Measure and predict the current zero point of the current waveform from the measured value by the reference phase detector, and control the opening phase control operation based on the arbitrary time after the current waveform prediction by receiving the switching pole command of the circuit breaker By controlling the switching timing of power switchgears, it is possible to suppress the occurrence of exciting inrush currents and switching surge voltages that are severe for system equipment such as transformers, reactors and capacitor banks, and The time is controlled and the circuit breaker is operated at the arc time when the arc does not recur and the optimum breaking time is used to cut off.

また、下記の特許文献2に開示されている電力開閉制御装置では、電力開閉装置の開閉極時間の変動を予測する動作時間予測部と、電力開閉装置の主回路電圧および主回路電流の少なくとも一方の位相を検出する零点検出部と、電力開閉装置に開閉極指令入力時に、零点検出部により検出された所定の位相を基準にし、この位相に前記予測された開閉極時間の変動を加味した位相において電力開閉装置開閉極指令を電力開閉装置に出力する制御信号発生部とを備えてることにより、所望のタイミングで投入または遮断を行うことができるようにする。
特開2000−188044号公報 特開2001−057135号公報
In addition, in the power switching control device disclosed in Patent Document 2 below, an operation time prediction unit that predicts fluctuations in the switching time of the power switching device, and at least one of the main circuit voltage and the main circuit current of the power switching device A phase detection unit that detects the phase of the switch, and a phase in which the predicted phase of the switching pole is added to this phase with reference to a predetermined phase detected by the zero point detection unit when a switching pole command is input to the power switchgear. And a control signal generation unit that outputs a power switchgear opening / closing pole command to the power switchgear so that the power can be turned on or off at a desired timing.
JP 2000-188044 A JP 2001-057135 A

しかしながら、従来の位相制御方式においては、開閉装置に付属する検出・制御回路を設けたり、開閉装置と別に制御装置を設けたりしているため、調相設備の開閉装置のような特殊な開閉装置には採用されているが、通常の開閉装置に採用するにはコスト増となるという問題があった。   However, in the conventional phase control system, since a detection / control circuit attached to the switchgear is provided or a control device is provided separately from the switchgear, a special switchgear such as a switchgear of the phase adjusting equipment is provided. However, there is a problem that the cost increases when it is used in a normal switchgear.

本発明の目的は、現状のディジタル保護リレー装置の入力信号を処理することで位相制御方式を実現することができる位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a digital protection relay device with built-in phase control that can realize a phase control method by processing an input signal of a current digital protection relay device.

本発明の位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置は、送配電線の相ごとに設けられた開閉装置(90)を遮断および投入させるのに用いられる位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置(1)であって、補助リレー動作時間と前記開閉装置の遮断時間とを合計した遮断時設定時間(T1)と余裕時間(T3)とを事前に設定する位相制御整定手段(22)と、外部から入力される送配電線の各相の電流値をそれぞれ示す複数の電流信号(Ia,Ib,Ic)について、所定の時間ごとに、現在の時刻(t)からリレー判定時間(TRY)または処理時間(TPR)と前記遮断時設定時間と前記余裕時間とを合計した時間の経過後に前記複数の電流信号の振幅が最初に零となる零点時刻(tzero)をそれぞれ算出し、該算出した零点時刻から現在の時刻を引くことにより残余時間(T)をそれぞれ算出するとともに、該算出した残余時間から前記遮断時設定時間と前記余裕時間との合計時間を引くことにより現在の時刻における待ち時間(T0)をそれぞれ算出する位相制御判定処理手段(32)と、前記送配電線の少なくとも1つの相について事故発生信号または遮断指示信号が入力されると、該事故発生信号または該遮断指示信号が入力された時刻(t1)に前記位相制御判定処理手段において算出された待ち時間(T01)だけ経過した時刻(t2)に、該送配電線の少なくとも1つの相に設けられた前記開閉装置の遮断信号が出力されるように、出力信号を出力する位相制御シーケンス処理手段(42)とを具備することを特徴とする。
ここで、前記位相制御シーケンス処理手段の出力信号に従って、前記送配電線の少なくとも1つの相に設けられた開閉装置の遮断信号を出力する遮断器指令出力処理手段(43)と、該遮断器指令出力処理手段からの前記遮断信号に基づいて、前記補助リレー動作時間だけ経過した時刻(t3)に、該送配電線の少なくとも1つの相に設けられた開閉装置を遮断させる開閉装置遮断信号を該送配電線の少なくとも1つの相に設けられた開閉装置の遮断回路(91)に出力する出力手段(52)とをさらに具備してもよい
前記複数の電流信号が直流成分を含む場合には、位相制御判定処理手段が、現在の時刻から前記リレー判定時間または前記処理時間と前記遮断時設定時間と前記余裕時間とを合計した時間の経過後に前記直流成分を含む複数の電流信号の振幅が最初に零となる零点時刻をそれぞれ算出してもよい。
前記位相制御判定処理手段が、前記複数の電流信号の直流成分に基づいて減衰係数をそれぞれ算出して現在の時刻以降の該複数の電流信号の直流成分の振幅をそれぞれ予測し、該予測した複数の電流信号の直流成分の振幅と該複数の電流信号の交流成分に基づいて予測した同じ時刻における該複数の電流信号の交流成分の振幅とを合計し、該合計した振幅に基づいて前記零点時刻を算出してもよい。
アナログ入力信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングしてホールドするサンプリングホールド回路(14)と、該サンプリングホールド回路からのアナログ信号をディジタル信号に変換するアナログ/ディジタル変換器(16)とをさらに具備し、前記位相制御判定処理手段が、前記サンプリングホールド回路におけるサンプリング周期ごとに前記零点時刻、前記残余時間および前記待ち時間を算出してもよい。
外部から入力される複数のアナログ電流信号(ia,ib,ic)の直流成分のみまたは該複数のアナログ電流信号が前記アナログ/ディジタル変換器によって変換された複数のディジタル電流信号(Ia,Ib,Ic)の直流成分のみを抽出するロウパスフィルタ(13)をさらに具備してもよい。
前記送配電線の相ごとに設けられた開閉装置を一括して遮断させる場合には、前記位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置が、3相故障を除いて、前記位相制御シーケンス処理手段の出力信号に基づいて前記開閉装置を一括して遮断してもよい。
1相故障の場合には、前記位相制御判定処理手段が、前記送配電線の故障相の電流値を示す電流信号について前記零点時刻、前記残余時間および前記待ち時間を算出し、2相故障の場合には、前記位相制御判定処理手段が、前記送配電線の故障相のうちの代表相の電流値を示す電流信号について前記零点時刻、前記残余時間および前記待ち時間を算出してもよい。
The digital protection relay device with built-in phase control according to the present invention is a digital protection relay device with built-in phase control (1) used for shutting off and turning on a switching device (90) provided for each phase of a transmission and distribution line, Phase control settling means (22) for presetting a set time (T1) and a margin time (T3) at the time of shut-off, which is the sum of the auxiliary relay operation time and the shut-off time of the switchgear, and a transmission / distribution input from the outside With respect to a plurality of current signals (I a , I b , I c ) indicating current values of the respective phases of the electric wires, the relay determination time (T RY ) or processing time (T T PR ), the zero-point time (t zero ) at which the amplitudes of the plurality of current signals first become zero after elapse of the total of the set time at the time of shutoff and the margin time, and the calculated zero time To current The remaining time (T) is calculated by subtracting the time, and the waiting time (T0) at the current time is calculated by subtracting the total time of the cutoff time and the margin time from the calculated remaining time. When an accident occurrence signal or an interruption instruction signal is input to the phase control determination processing means (32) to be calculated and at least one phase of the transmission / distribution line, the time when the accident occurrence signal or the interruption instruction signal is input ( wherein the calculated latency in the phase control determination processing means (T0 1) just elapsed time (t 2) to t 1), blocking signal of the switching device provided on at least one phase of said transmission power distribution lines Phase control sequence processing means (42) for outputting an output signal so as to be output.
Here, according to an output signal of the phase control sequence processing means, a circuit breaker command output processing means (43) for outputting a breaking signal of a switchgear provided in at least one phase of the transmission and distribution line, and the circuit breaker command Based on the cutoff signal from the output processing means, at the time (t 3 ) when the auxiliary relay operating time has elapsed, a switching device cutoff signal that shuts off the switching device provided in at least one phase of the transmission / distribution line is provided. An output means (52) for outputting to a shutoff circuit (91) of a switchgear provided in at least one phase of the transmission / distribution line may further be provided. When the plurality of current signals include a DC component The phase control determination processing means includes a plurality of the DC components after a lapse of time that is the sum of the relay determination time or the processing time, the cutoff time setting time, and the margin time from the current time. The zero point time when the amplitude of the current signal becomes zero first may be calculated.
The phase control determination processing means calculates an attenuation coefficient based on the direct current components of the plurality of current signals, predicts the amplitude of the direct current components of the plurality of current signals after the current time, and The amplitude of the direct current component of the current signal and the amplitude of the alternating current component of the plurality of current signals at the same time predicted based on the alternating current component of the plurality of current signals are summed, and the zero point time based on the summed amplitude May be calculated.
A sampling hold circuit (14) for sampling and holding an analog input signal at a predetermined sampling frequency, and an analog / digital converter (16) for converting the analog signal from the sampling hold circuit into a digital signal; The phase control determination processing means may calculate the zero point time, the remaining time, and the waiting time for each sampling period in the sampling hold circuit.
Only a direct current component of a plurality of analog current signals (i a , i b , i c ) input from the outside or a plurality of digital current signals (I a ) obtained by converting the plurality of analog current signals by the analog / digital converter. , I b , I c ) may be further provided with a low-pass filter (13) that extracts only the DC component.
When the switchgear provided for each phase of the transmission / distribution line is shut off at once, the digital protection relay device with built-in phase control outputs the output signal of the phase control sequence processing means except for three-phase failure. Based on this, the switchgear may be shut off collectively.
In the case of a one-phase failure, the phase control determination processing means calculates the zero point time, the remaining time and the waiting time for a current signal indicating the current value of the failure phase of the transmission and distribution line, and In this case, the phase control determination processing unit may calculate the zero point time, the remaining time, and the waiting time for a current signal indicating a current value of a representative phase among the faulty phases of the transmission and distribution lines.

本発明の位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置は、以下の効果を奏する。
(1)専用の検出・制御回路や専用の制御装置を設ける必要がなく、現状のディジタル保護リレー装置の入力信号を処理することで位相制御方式を実現することができるので、通常の開閉装置にも採用することができる。
(2)開閉装置の遮断時におけるアークによる接触部の劣化や損傷を低減させることができるので、点検頻度を減少させることができる。
The digital protection relay device with built-in phase control of the present invention has the following effects.
(1) It is not necessary to provide a dedicated detection / control circuit or a dedicated control device, and the phase control method can be realized by processing the input signal of the current digital protection relay device. Can also be adopted.
(2) Since the deterioration and damage of the contact portion due to the arc when the switchgear is shut off can be reduced, the inspection frequency can be reduced.

上記の目的を、外部から入力される送配電線の各相の電流値をそれぞれ示す複数の電流信号について、所定の時間ごとに、現在の時刻からリレー判定時間または処理時間と遮断時設定時間と余裕時間とを合計した時間の経過後に複数の電流信号の振幅が最初に零となる零点時刻をそれぞれ算出し、算出した零点時刻から現在の時刻を引くことにより残余時間をそれぞれ算出するとともに、算出した残余時間から遮断時設定時間と余裕時間との合計時間を引くことにより現在の時刻における待ち時間をそれぞれ算出する位相制御判定処理手段と、送配電線の少なくとも1つの相について事故発生信号または遮断指示信号が入力されると、事故発生信号または遮断指示信号が入力された時刻に位相制御判定処理手段において算出された待ち時間だけ経過した時刻に、この送配電線の少なくとも1つの相に設けられた開閉装置の遮断信号が出力されるように、出力信号を出力する位相制御シーケンス処理手段とをディジタル保護リレー装置に備えることにより実現した。   For the above purpose, for a plurality of current signals respectively indicating the current value of each phase of the transmission / distribution line input from the outside, the relay determination time or processing time and the set time at shut-off time from the current time for each predetermined time Calculates the zero time at which the amplitude of multiple current signals first becomes zero after the elapsed time of the sum of the margin time, and calculates the remaining time by subtracting the current time from the calculated zero time. A phase control determination processing means for calculating the waiting time at the current time by subtracting the total time of the set time at shut-off and the allowance time from the remaining time, and an accident occurrence signal or cut-off for at least one phase of the transmission and distribution line When the instruction signal is input, it is the waiting time calculated in the phase control determination processing means at the time when the accident occurrence signal or the interruption instruction signal is input. By providing the digital protection relay device with a phase control sequence processing means for outputting an output signal so that a shut-off signal of the switchgear provided in at least one phase of the transmission / distribution line is output at the elapsed time It was realized.

以下、本発明の位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置の実施例について、図面を参照して説明する。   Embodiments of a digital protection relay device with built-in phase control according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

本発明の一実施例による位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置1は、単相遮断器(送配電線の相ごとに設けられた遮断器)である遮断器90を遮断および投入させるのに用いられるものであり、図1に示すように、アナログ入力部10と、整定・表示部20と、演算処理部30と、シーケンス部40と、入出力部50とを具備する。なお、アナログ入力部10と整定・表示部20と演算処理部30とシーケンス部40と入出力部50とはバスを介して接続されている。   A digital protection relay device 1 with built-in phase control according to an embodiment of the present invention is used to interrupt and turn on a circuit breaker 90 that is a single-phase circuit breaker (a circuit breaker provided for each phase of a transmission and distribution line). As shown in FIG. 1, an analog input unit 10, a settling / display unit 20, an arithmetic processing unit 30, a sequence unit 40, and an input / output unit 50 are provided. The analog input unit 10, the settling / display unit 20, the arithmetic processing unit 30, the sequence unit 40, and the input / output unit 50 are connected via a bus.

アナログ入力部10は、入力変換器11と、バンドパスフィルタ12(以下、「BPF12」と称する。)と、ロウパスフィルタ13(以下、「LPF」と称する。)と、サンプリングホールド回路14(以下、「S/H回路14」と称する。)と、マルチプレクサ回路15(以下、「MPX回路15」と称する。)と、アナログ/ディジタル変換器16(以下、「A/D変換器16」と称する。)とを備える。   The analog input unit 10 includes an input converter 11, a band-pass filter 12 (hereinafter referred to as “BPF 12”), a low-pass filter 13 (hereinafter referred to as “LPF”), and a sampling hold circuit 14 (hereinafter referred to as “LPF”). , “S / H circuit 14”), multiplexer circuit 15 (hereinafter referred to as “MPX circuit 15”), and analog / digital converter 16 (hereinafter referred to as “A / D converter 16”). .).

BPF12は、外部から入力変換器11を介して入力される以下に示すようなアナログ信号の交流成分(たとえば、商用周波数60Hz)のみを抽出する。
(1)送配電線のa相,b相およびc相の電流値をそれぞれ示す第1乃至第3のアナログ電流信号ia,ib,ic
(2)零相電流値を示すアナログ零相電流信号i0
(3)母線のa相,b相およびc相の電圧値をそれぞれ示す第1乃至第3のアナログ母線電圧信号vBa,vBb,vBc
(4)送配電線のa相,b相およびc相の電圧値をそれぞれ示す第1乃至第3のアナログ線路電圧信号vLa,vLb,vLc
(5)送配電線の代表相の電圧値を示すアナログ線路電圧信号vL
(6)零相電圧を示すアナログ零相電圧信号v0
LPF13は、外部から入力変換器11を介して入力される第1乃至第3のアナログ電流信号ia,ib,icの直流成分のみを抽出する。
S/H回路14は、所定のサンプリング周波数(たとえば、商用周波数60Hzの場合には5,760Hz(電気角3.75°))でBPF12の出力信号およびLPF13の出力信号をサンプリングしてホールドする。
MPX回路15は、S/H回路14の出力信号を切り換えてA/D変換器16に出力する。
A/D変換器16は、MPX回路15から入力されるアナログ信号をディジタル信号に変換する。
The BPF 12 extracts only an AC component (for example, commercial frequency 60 Hz) of an analog signal as shown below inputted from the outside via the input converter 11.
(1) First to third analog current signals i a , i b , i c indicating the current values of the a-phase, b-phase and c-phase of the transmission and distribution lines, respectively.
(2) Analog zero-phase current signal i 0 indicating the zero-phase current value
(3) First to third analog bus voltage signals vB a , vB b , vB c indicating the voltage values of the a phase, b phase, and c phase of the bus, respectively.
(4) First to third analog line voltage signals vL a , vL b , and vL c indicating the voltage values of the a-phase, b-phase, and c-phase of the transmission and distribution lines, respectively.
(5) Analog line voltage signal vL indicating the voltage value of the representative phase of the transmission and distribution line
(6) Analog zero-phase voltage signal v 0 indicating zero-phase voltage.
LPF13 extracts first to third analog current signal i a is input via the input transducer 11 from the outside, i b, only the DC component of the i c.
The S / H circuit 14 samples and holds the output signal of the BPF 12 and the output signal of the LPF 13 at a predetermined sampling frequency (for example, 5760 Hz (electrical angle 3.75 ° in the case of a commercial frequency of 60 Hz)).
The MPX circuit 15 switches the output signal of the S / H circuit 14 and outputs it to the A / D converter 16.
The A / D converter 16 converts the analog signal input from the MPX circuit 15 into a digital signal.

整定・表示部20は、リレー整定部21と,位相制御整定部22と、表示回路23とを備える。
リレー整定部21は、アナログ入力部10から入力されるディジタル零相電流信号I0およびディジタル零相電圧信号V0などに基づいて所定のリレー整定処理を行う。
位相制御整定部22は、後述する遮断時設定時間T1および余裕時間T3を設定する。
表示回路23は、リレー整定部21におけるリレー整定処理結果や、位相制御整定部22において設定された遮断時設定時間T1および余裕時間T3などを外部の表示装置(不図示)に表示させる。
The settling / display unit 20 includes a relay settling unit 21, a phase control settling unit 22, and a display circuit 23.
The relay settling unit 21 performs a predetermined relay settling process based on the digital zero-phase current signal I 0 and the digital zero-phase voltage signal V 0 input from the analog input unit 10.
The phase control setter 22 sets a cutoff time setting time T1 and a margin time T3, which will be described later.
The display circuit 23 displays the relay settling processing result in the relay settling unit 21, the cutoff time setting time T <b> 1 and the margin time T <b> 3 set in the phase control setting unit 22 on an external display device (not shown).

演算処理部30は、リレー判定処理部31と、位相制御判定処理部32とを備える。
リレー判定処理部31は、アナログ入力部10から入力されるディジタル信号(たとえば、ディジタル零相電流信号I0やディジタル零相電圧信号V0)に対して所定の演算処理を行う。
位相制御判定処理部32は、アナログ入力部10のS/H回路14におけるサンプリング周期ごとに、後述する待ち時間T0を算出する。
The arithmetic processing unit 30 includes a relay determination processing unit 31 and a phase control determination processing unit 32.
Relay determination processing unit 31 performs predetermined arithmetic processing on a digital signal (for example, digital zero-phase current signal I 0 or digital zero-phase voltage signal V 0 ) input from analog input unit 10.
The phase control determination processing unit 32 calculates a waiting time T0 described later for each sampling period in the S / H circuit 14 of the analog input unit 10.

シーケンス部40は、リレーシーケンス処理部41(以下、「リレーSQ処理部41」と称する。)と、位相制御シーケンス処理部42(以下、「位相制御SQ処理部42」と称する。)と、遮断器指令出力処理部43(以下、「CB指令出力処理部43」と称する。)とを備える。
リレーSQ処理部41は、演算処理部30のリレー判定処理部31における演算処理結果に基づいて所定のシーケンス処理を行って地絡事故や短絡事故などの事故の発生を検出すると事故発生信号を出力するとともに、所定の時間の無電圧状態後に遮断器90の再閉路投入を行うための再閉路投入信号を出力する。また、リレーSQ処理部41は、他の保護リレー装置または制御装置(以下、「他の保護リレー装置・制御装置」と称する。)70の入指令回路71または監視制御装置80の入指令回路81から入出力部50の入力回路51を介して入力される入指令信号に基づいて所定のシーケンス処理を行って、投入指示信号を出力する。さらに、リレーSQ処理部41は、他の保護リレー装置・制御装置70の切指令回路72または監視制御装置80の切指令回路82から入出力部50の入力回路51を介して入力される切指令信号に基づいて所定のシーケンス処理を行って、遮断指示信号を出力する。
位相制御SQ処理部42は、リレーSQ処理部41から事故発生信号および遮断指示信号を受け取ると、その時刻から演算処理部30の位相制御判定処理部32において算出された待ち時間T0(待ち時間T01)だけ経過した後に遮断器90の遮断信号が出力されるように、出力信号をCB指令出力処理部43に出力する。
CB指令出力処理部43は、位相制御SQ処理部42の出力信号に従って遮断器90の遮断信号を出力したり、リレーSQ処理部41からの再閉路投入信号または投入指示信号に従って遮断器90の投入信号を出力したりする。
The sequence unit 40 includes a relay sequence processing unit 41 (hereinafter referred to as “relay SQ processing unit 41”), a phase control sequence processing unit 42 (hereinafter referred to as “phase control SQ processing unit 42”), and an interruption. A device command output processing unit 43 (hereinafter referred to as “CB command output processing unit 43”).
The relay SQ processing unit 41 performs a predetermined sequence process based on the calculation processing result in the relay determination processing unit 31 of the calculation processing unit 30 and outputs an accident occurrence signal when the occurrence of an accident such as a ground fault or a short-circuit accident is detected. At the same time, a reclosing signal for closing the circuit breaker 90 is output after the non-voltage state for a predetermined time. The relay SQ processing unit 41 also includes an input command circuit 71 of another protection relay device or control device (hereinafter referred to as “another protection relay device / control device”) 70 or an input command circuit 81 of the monitoring control device 80. A predetermined sequence process is performed based on an input command signal input from the input circuit 51 of the input / output unit 50 through the input / output unit 50, and an input instruction signal is output. Further, the relay SQ processing unit 41 receives a turn-off command input from the turn-off command circuit 72 of another protection relay device / control device 70 or the turn-off command circuit 82 of the monitoring control device 80 via the input circuit 51 of the input / output unit 50. A predetermined sequence process is performed based on the signal, and a shut-off instruction signal is output.
When receiving the accident occurrence signal and the cutoff instruction signal from the relay SQ processing unit 41, the phase control SQ processing unit 42 receives the waiting time T0 (waiting time T0) calculated in the phase control determination processing unit 32 of the arithmetic processing unit 30 from that time. 1 ) The output signal is output to the CB command output processing unit 43 so that the breaker signal of the breaker 90 is output after a lapse of time.
The CB command output processing unit 43 outputs the breaking signal of the circuit breaker 90 in accordance with the output signal of the phase control SQ processing unit 42, or turns on the circuit breaker 90 in accordance with the re-closing on signal or on instruction signal from the relay SQ processing unit 41. Or output a signal.

入出力部50は、入力回路51と、出力回路52とを備える。
入力回路51は、他の保護リレー装置・制御装置70の入指令回路71および監視制御装置80の入指令回路71からの入指令信号や、他の保護リレー装置・制御装置70の切指令回路72および監視制御装置80の切指令回路82からの切指令信号を受け取る。
出力回路52は、シーケンス部40のCB指令出力処理部43からの遮断信号および投入信号に基づいて、所定の補助リレー動作時間の経過後に、遮断器90を遮断させる遮断器遮断信号(開閉装置遮断信号)および遮断器90を投入させる遮断器投入信号(開閉装置投入信号)を遮断器90の遮断回路91および投入回路92にそれぞれ出力する。
The input / output unit 50 includes an input circuit 51 and an output circuit 52.
The input circuit 51 includes an input command signal 71 from the ON command circuit 71 of the other protection relay device / control device 70 and an input command signal 71 from the input command circuit 71 of the monitoring control device 80, and an OFF command circuit 72 of the other protection relay device / control device 70. In addition, a cut command signal from the cut command circuit 82 of the monitoring control device 80 is received.
The output circuit 52 is based on the interruption signal and the closing signal from the CB command output processing unit 43 of the sequence unit 40, and after the elapse of a predetermined auxiliary relay operation time, the circuit breaker interruption signal (switching device interruption) Signal) and a breaker closing signal (switching device closing signal) for turning on the breaker 90 are output to the breaking circuit 91 and closing circuit 92 of the breaker 90, respectively.

次に、位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置1の動作について説明する。
まず、図2に示す時刻t0(以下、「事故発生時刻t0」と称する。)に送配電線のa相に地絡事故が発生して直流成分を含まない第1のアナログ電流信号iaが入力されてきた場合を例として説明する。
Next, the operation of the digital protection relay device 1 with built-in phase control will be described.
First, a first analog current signal i containing no DC component due to a ground fault occurring in the a phase of the transmission and distribution line at time t 0 (hereinafter referred to as “accident occurrence time t 0 ”) shown in FIG. A case where a is input will be described as an example.

図2に示す補助リレー動作時間(たとえば、10ms)と遮断器90の遮断時間(たとえば、33ms)とを合計した遮断時設定時間T1(たとえば、43ms)と、余裕時間T3(たとえば、2ms)とは、整定・表示部20の位相制御整定部22において事前に設定されている。   An interruption set time T1 (for example, 43 ms) that is a sum of the auxiliary relay operation time (for example, 10 ms) and the circuit breaker 90 (for example, 33 ms) shown in FIG. 2, and a margin time T3 (for example, 2 ms) Is set in advance in the phase control settling unit 22 of the settling / display unit 20.

第1のアナログ電流信号iaはアナログ入力部10の入力変換器11を介してBPF12およびLPF13に入力されるが、第1のアナログ電流信号iaは直流成分を含んでいないため、図2に示すような波形を有する第1のディジタル電流信号Iaがアナログ入力部10から出力される。 Since the first analog current signal i a is inputted to BPF12 and LPF13 via the input transducer 11 of the analog input unit 10, the first analog current signal i a does not include a DC component, in FIG. 2 A first digital current signal I a having a waveform as shown is output from the analog input unit 10.

演算処理部30の位相制御判定処理部32は、第1のディジタル電流信号Iaについて、アナログ入力部10のS/H回路14におけるサンプリング周期ごとに、現在の時刻t(t<t0)からリレー判定時間TRYと遮断時設定時間T1と余裕時間T3とを合計した時間だけ経過した後に第1のディジタル電流信号Iaの振幅が最初に零となる時刻tzero(以下、「零点時刻tzero」と称する。)を算出し、算出した零点時刻tzeroから現在の時刻tを引くことにより、残余時間T(=tzero−t)を算出している。また、位相制御判定処理部22は、サンプリング周期ごとに、算出した残余時間Tから遮断時設定時間T1と余裕時間T3との合計時間を引くことにより、現在の時刻tにおける待ち時間T0(=T−T1−T3)を算出している。 The phase control determination processing unit 32 of the arithmetic processing unit 30 starts from the current time t (t <t 0 ) for each sampling period in the S / H circuit 14 of the analog input unit 10 for the first digital current signal I a. The time t zero when the amplitude of the first digital current signal I a first becomes zero after the sum of the relay determination time T RY , the set time T1 at shutoff, and the margin time T3 has elapsed (hereinafter referred to as “zero time t The residual time T (= t zero −t) is calculated by subtracting the current time t from the calculated zero time t zero . Further, the phase control determination processing unit 22 subtracts the total time of the cutoff time setting T1 and the allowance time T3 from the calculated remaining time T for each sampling period, so that the waiting time T0 (= T) at the current time t. -T1-T3).

その後、事故発生時刻t0に送配電線のa相に地絡事故が発生すると、シーケンス部40のリレーSQ処理部41は、演算処理部30のリレー判定処理部31における演算処理結果に基づいて所定のシーケンス処理を行ってこの地絡事故を検出して、事故発生時刻t0からリレー判定時間TRYだけ経過した時刻t1に事故発生信号を出力する。 Thereafter, when a ground fault occurs in the phase a of the transmission / distribution line at the accident occurrence time t 0 , the relay SQ processing unit 41 of the sequence unit 40 is based on the calculation processing result in the relay determination processing unit 31 of the calculation processing unit 30. This ground fault is detected by performing a predetermined sequence process, and an accident occurrence signal is output at time t 1 when the relay determination time T RY has elapsed from the accident occurrence time t 0 .

シーケンス部40の位相制御SQ処理部42は、時刻t1にリレーSQ処理部41から事故発生信号を受け取ると、時刻t1に位相制御判定処理部32において算出された待ち時間T01だけ経過した時刻t2に送配電線のa相用の遮断器90の遮断信号が出力されるように、出力信号をCB指令出力処理部43に出力する。 Phase control SQ processor 42 of the sequence unit 40 receives an accident occurrence signal at time t 1 from the relay SQ unit 41, has elapsed waiting time T0 1 calculated in the phase control determination processing unit 32 at time t 1 as blocking signal of the circuit breaker 90 for a phase of transmission and distribution lines at time t 2 is output, and outputs an output signal to the CB command output processing unit 43.

シーケンス部40のCB指令出力処理部43は、位相制御SQ処理部42の出力信号に従って、時刻t2に送配電線のa相用の遮断器90の遮断信号を出力する。 The CB command output processing unit 43 of the sequence unit 40 outputs a cutoff signal of the circuit breaker 90 for the a phase of the transmission and distribution line at time t 2 in accordance with the output signal of the phase control SQ processing unit 42.

入出力部50の出力回路52は、CB指令出力処理部43からの遮断信号に基づいて、時刻t2から補助リレー動作時間だけ経過した時刻t3に、遮断器遮断信号を送配電線のa相用の遮断器90の遮断回路91に出力する。 The output circuit 52 of the input-output unit 50, based on the interruption signal from the CB command output processing section 43, the time t 3 when has elapsed auxiliary relay operation time from time t 2, the circuit breaker interrupting signal transmission and distribution wires a It outputs to the interruption | blocking circuit 91 of the circuit breaker 90 for phases.

これにより、零点時刻tZEROよりも余裕時間T3だけ前の時刻t4に、送配電線のa相用の遮断器90の接触部の切離しが完了される。その結果、この遮断器90においては第1のアナログ電流信号iaがほとんど零のときに接触部の切離しが完了されるため、アーク電流を最小限に抑えることができる。 Thus, just before time t 4 margin time T3 than zero time t ZERO, disconnection of the contact portion of the circuit breaker 90 for a phase of transmission and distribution lines are completed. As a result, in the circuit breaker 90 is for disconnecting the contact portion is completed when the first analog current signal i a mostly zero, it is possible to suppress the arc current to a minimum.

なお、余裕時間T3は、補助リレー動作時間および遮断器90の遮断時間のばらつきを考慮して、第1のアナログ電流信号iaの振幅が零となる前に遮断器90の接触部の切離しが確実に完了されるようにするために設定される。 Note that the margin time T3, taking into account the variation of the cut-off time of the auxiliary relay operation time and circuit breaker 90, disconnecting the contacts of the circuit breaker 90 before the amplitude of the first analog current signal i a becomes zero Set to ensure completion.

また、この場合の事故発生時刻t0から事故消滅時刻(=零点時刻tZERO)までの事故除去時間は、リレー判定時間を15ms、待ち時間T01を5ms、補助リレー動作時間を10ms、遮断器90の遮断時間を33msとし、余裕時間T3を2msとすると、65ms(=15ms+5ms+10ms+33ms+2ms)である。 Furthermore, the fault is cleared time the accident occurrence time t 0 in this case up to the accident disappearance time (= zero point time t ZERO) is, 15 ms relay determination time, 5 ms latency T0 1, the auxiliary relay operating time 10 ms, the circuit breaker If the interruption time of 90 is 33 ms and the margin time T3 is 2 ms, it is 65 ms (= 15 ms + 5 ms + 10 ms + 33 ms + 2 ms).

さらに、時刻t1における待ち時間T01が最大となるケースは図3に示すようなケースであり、この場合の時刻t1における待ち時間T01は商用周波数の1/2サイクル(商用周波数60Hzのときには約8ms)であり、事故除去時間は上述した例では68ms(=15ms+8ms+10ms+33ms+2ms)である。
一方、時刻t1における待ち時間T01が最小となるケースは図4に示すようなケースであり、この場合の時刻t1における待ち時間T01は0msであり、事故除去時間は上述した例では60ms(=15ms+0ms+10ms+33ms+2ms)である。
Further, the case where the waiting time T0 1 is maximized at time t 1 is the case as shown in FIG. 3, the waiting time T0 1 at time t 1 in this case is 1/2 cycle (commercial frequency 60Hz for commercial frequency In some cases, the accident removal time is 68 ms (= 15 ms + 8 ms + 10 ms + 33 ms + 2 ms).
Meanwhile, the case where the waiting time T0 1 at time t 1 becomes the minimum is the case as shown in FIG. 4, the waiting time T0 1 at time t 1 of the case is 0ms, the fault is cleared time in the example described above 60 ms (= 15 ms + 0 ms + 10 ms + 33 ms + 2 ms).

次に、図5に示す時刻t0(事故発生時刻t0)に送配電線のa相に地絡事故が発生して直流成分を含む第1のアナログ電流信号iaが入力されてきた場合における位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置1の動作について説明する。 Then, if the ground fault in a phase of transmission and distribution lines are first analog current signal i a including a direct-current component has been input in occurs at time t 0 shown in FIG. 5 (accident occurrence time t 0) The operation of the digital protective relay device 1 with built-in phase control will be described.

第1のアナログ電流信号iaはアナログ入力部10の入力変換器11を介してBPF12およびLPF13に入力されるが、第1のアナログ電流信号iaは直流成分を含んでいるため、図5に破線で示す第1のディジタル電流信号Iaの直流成分信号および交流成分信号がアナログ入力部10から出力される。 Although the first analog current signal i a is input to BPF12 and LPF13 via the input transducer 11 of the analog input unit 10, since the first analog current signal i a includes a DC component, in FIG. 5 A DC component signal and an AC component signal of the first digital current signal I a indicated by a broken line are output from the analog input unit 10.

演算処理部30の位相制御判定処理部32は、第1のディジタル電流信号Iaの直流成分信号および交流成分信号に基づいて、アナログ入力部10のS/H回路14におけるサンプリング周期ごとに、現在の時刻tからリレー判定時間TRYと遮断時設定時間T1との合計時間が経過した後に第1のディジタル電流信号Ia(直流成分を含む。)の振幅が最初に零となる時刻tzero(零点時刻tzero)を算出する。このとき、位相制御判定処理部32は、第1のディジタル電流信号Iaの直流成分信号に基づいて減衰係数を算出して現在の時刻t以降の第1のディジタル電流信号Iaの直流成分の振幅を予測し、予測した第1のディジタル電流信号Iaの直流成分の振幅と第1のディジタル電流信号Iaの交流成分信号に基づいて予測した同じ時刻における第1のディジタル電流信号Iaの交流成分の振幅とを合計し、合計した振幅に基づいて零点時刻tzeroを算出する。
位相制御判定処理部32は、サンプリング周期ごとに、上述したようにして算出した零点時刻tzeroから現在の時刻tを引くことにより残余時間T(=tzero−t)を算出し、算出した残余時間Tから遮断時設定時間T1と余裕時間T3との合計時間を引くことにより、現在の時刻tにおける待ち時間T0(=T−T1−T3)を算出している。
Phase control determination processing unit 32 of the arithmetic processing unit 30, based on the DC component signal and the AC component signal of the first digital current signal I a, at each sampling period in the S / H circuit 14 of the analog input unit 10, the current Time t zero (the amplitude of the first digital current signal I a (including the direct current component) first becomes zero after the total time of the relay determination time T RY and the shut-off set time T1 elapses from time t Zero time t zero ) is calculated. At this time, the phase control determination processing unit 32, the DC component of the first digital current signal I a first digital current signal I a current time t since calculating the damping coefficient based on the DC component signal of The amplitude of the first digital current signal I a at the same time predicted based on the predicted amplitude of the DC component of the first digital current signal I a and the AC component signal of the first digital current signal I a is predicted. The AC component amplitudes are summed, and a zero point time t zero is calculated based on the summed amplitudes.
The phase control determination processing unit 32 calculates the remaining time T (= t zero −t) by subtracting the current time t from the zero point time t zero calculated as described above for each sampling period, and calculates the calculated remaining time. The waiting time T0 (= T−T1−T3) at the current time t is calculated by subtracting the total time of the set time T1 and the margin time T3 from the time T.

その後、事故発生時刻t0に送配電線のa相に地絡事故が発生すると、シーケンス部40のリレーSQ処理部41は、演算処理部30のリレー判定処理部31における演算処理結果に基づいて所定のシーケンス処理を行ってこの地絡事故を検出して、事故発生時刻t0からリレー判定時間TRYだけ経過した時刻t1に事故発生信号を出力する。 Thereafter, when a ground fault occurs in the phase a of the transmission / distribution line at the accident occurrence time t 0 , the relay SQ processing unit 41 of the sequence unit 40 is based on the calculation processing result in the relay determination processing unit 31 of the calculation processing unit 30. This ground fault is detected by performing a predetermined sequence process, and an accident occurrence signal is output at time t 1 when the relay determination time T RY has elapsed from the accident occurrence time t 0 .

シーケンス部40の位相制御SQ処理部42は、時刻t1にリレーSQ処理部41から事故発生信号を受け取ると、時刻t1に位相制御判定処理部32において算出された待ち時間T01だけ経過した時刻t2に送配電線のa相用の遮断器90の遮断信号が出力されるように、出力信号をCB指令出力処理部43に出力する。 Phase control SQ processor 42 of the sequence unit 40 receives an accident occurrence signal at time t 1 from the relay SQ unit 41, has elapsed waiting time T0 1 calculated in the phase control determination processing unit 32 at time t 1 as blocking signal of the circuit breaker 90 for a phase of transmission and distribution lines at time t 2 is output, and outputs an output signal to the CB command output processing unit 43.

シーケンス部40のCB指令出力処理部43は、位相制御SQ処理部42の出力信号に従って、時刻t2に送配電線のa相用の遮断器90の遮断信号を出力する。 The CB command output processing unit 43 of the sequence unit 40 outputs a cutoff signal of the circuit breaker 90 for the a phase of the transmission and distribution line at time t 2 in accordance with the output signal of the phase control SQ processing unit 42.

入出力部50の出力回路52は、CB指令出力処理部43からの遮断信号に基づいて、時刻t2から補助リレー動作時間だけ経過した時刻t3に、遮断器遮断信号を送配電線のa相用の遮断器90の遮断回路91に出力する。 The output circuit 52 of the input-output unit 50, based on the interruption signal from the CB command output processing section 43, the time t 3 when has elapsed auxiliary relay operation time from time t 2, the circuit breaker interrupting signal transmission and distribution wires a It outputs to the interruption | blocking circuit 91 of the circuit breaker 90 for phases.

これにより、零点時刻tZEROよりも余裕時間T3だけ前の時刻t4に、送配電線のa相用の遮断器90の接触部の切離しが完了される。その結果、この遮断器90においては第1のアナログ電流信号iaの振幅がほとんど零のときに接触部の切離しが完了されるため、アーク電流を最小限に抑えることができる。 Thus, just before time t 4 margin time T3 than zero time t ZERO, disconnection of the contact portion of the circuit breaker 90 for a phase of transmission and distribution lines are completed. As a result, in the circuit breaker 90 is for disconnecting the contact portion is completed when the amplitude almost zero of the first analog current signal i a, it is possible to suppress the arc current to a minimum.

次に、図6に示す時刻t0(以下、「受信時刻t0」と称する。)に他の保護リレー装置・制御装置70の切指令回路72から送配電線のa相用の遮断器90を遮断させる切指令信号を受信した場合の位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置1の動作について説明する。 Next, at a time t 0 (hereinafter referred to as “reception time t 0 ”) shown in FIG. 6, a circuit breaker 90 for the a phase of the transmission / distribution line from the disconnection command circuit 72 of another protection relay device / control device 70. The operation of the digital protection relay device 1 with built-in phase control when receiving a cut command signal for shutting off the operation will be described.

第1のアナログ電流信号iaはアナログ入力部10の入力変換器11を介してBPF12およびLPF13に入力されるが、第1のアナログ電流信号iaは直流成分を含んでいないため、図6に示すような波形を有する第1のディジタル電流信号Iaがアナログ入力部10から出力される。 Since the first analog current signal i a is inputted to BPF12 and LPF13 via the input transducer 11 of the analog input unit 10, the first analog current signal i a does not include a DC component, in FIG. 6 A first digital current signal I a having a waveform as shown is output from the analog input unit 10.

演算処理部30の位相制御判定処理部32は、第1のディジタル電流信号Iaについて、アナログ入力部10のS/H回路14におけるサンプリング周期ごとに、現在の時刻tから処理時間TPRと遮断時設定時間T1と余裕時間T3とを合計した時間だけ経過した後に第1のディジタル電流信号Iaの振幅が最初に零となる時刻tzero(零点時刻tzero)を算出し、算出した零点時刻tzeroから現在の時刻tを引くことにより残余時間T(=tzero−t)を算出している。また、位相制御判定処理部22は、サンプリング周期ごとに、算出した残余時間Tから遮断時設定時間T1と余裕時間T3との合計時間を引くことにより、現在の時刻tにおける待ち時間T0(=T−T1−T3)を算出している。 Phase control determination processing unit 32 of the arithmetic processing unit 30, interrupting the first digital current signal I a, at each sampling period in the S / H circuit 14 of the analog input unit 10, a processing time T PR from the current time t The time t zero (zero time t zero ) at which the amplitude of the first digital current signal I a first becomes zero after the total time of the time setting time T1 and the margin time T3 has elapsed is calculated, and the calculated zero time The remaining time T (= t zero −t) is calculated by subtracting the current time t from t zero . Further, the phase control determination processing unit 22 subtracts the total time of the cutoff time setting T1 and the allowance time T3 from the calculated remaining time T for each sampling period, so that the waiting time T0 (= T) at the current time t. -T1-T3).

シーケンス部40のリレーSQ処理部41は、入出力部51の入力回路51を介して受け取った他の保護リレー装置・制御装置70の切指令回路72からの切指令信号に基づいて所定のシーケンス処理を行って、遮断指示信号を出力する。なお、この遮断指示信号は、この切指令信号を受信した受信時刻t0から処理時間TPRだけ経過した時刻t1にリレーSQ処理部41から出力される。 The relay SQ processing unit 41 of the sequence unit 40 performs predetermined sequence processing based on a turn-off command signal from the turn-off command circuit 72 of another protective relay device / control device 70 received via the input circuit 51 of the input / output unit 51. To output a shut-off instruction signal. This shut-off instruction signal is output from the relay SQ processing unit 41 at time t 1 when the processing time T PR has elapsed from the reception time t 0 at which this turn-off command signal is received.

シーケンス部40の位相制御SQ処理部42は、時刻t1にリレーSQ処理部41から遮断指示信号を受け取ると、時刻t1に位相制御判定処理部32において算出された待ち時間T01だけ経過した時刻t2に送配電線のa相用の遮断器90の遮断信号が出力されるように、出力信号をCB指令出力処理部43に出力する。 Phase control SQ processor 42 of the sequence unit 40 receives the blocking instruction signal from the relay SQ processor 41 at time t 1, has elapsed waiting time T0 1 calculated in the phase control determination processing unit 32 at time t 1 as blocking signal of the circuit breaker 90 for a phase of transmission and distribution lines at time t 2 is output, and outputs an output signal to the CB command output processing unit 43.

シーケンス部40のCB指令出力処理部43は、位相制御SQ処理部42の出力信号に従って、時刻t2に送配電線のa相用の遮断器90の遮断信号を出力する。 The CB command output processing unit 43 of the sequence unit 40 outputs a cutoff signal of the circuit breaker 90 for the a phase of the transmission and distribution line at time t 2 in accordance with the output signal of the phase control SQ processing unit 42.

入出力部50の出力回路52は、CB指令出力処理部43からの遮断信号に基づいて、時刻t2から補助リレー動作時間だけ経過した時刻t3に、遮断器遮断信号を送配電線のa相用の遮断器90の遮断回路91に出力する。 The output circuit 52 of the input-output unit 50, based on the interruption signal from the CB command output processing section 43, the time t 3 when has elapsed auxiliary relay operation time from time t 2, the circuit breaker interrupting signal transmission and distribution wires a It outputs to the interruption | blocking circuit 91 of the circuit breaker 90 for phases.

これにより、零点時刻tZEROよりも余裕時間T3だけ前の時刻t4に送配電線のa相用の遮断器90の接触部の切離しが完了される。その結果、この遮断器90においては第1のアナログ電流信号iaの振幅がほとんど零のときに接触部の切離しが完了されるため、アーク電流を最小限に抑えることができる。 Thus, disconnection of the contact portion of the circuit breaker 90 for a phase of transmission and distribution lines are completed only before time t 4 margin time T3 than zero time t ZERO. As a result, in the circuit breaker 90 is for disconnecting the contact portion is completed when the amplitude almost zero of the first analog current signal i a, it is possible to suppress the arc current to a minimum.

なお、監視制御装置80の切指令回路82から切指令信号を受信した場合も、位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置1は同様に動作する。   Note that the digital protection relay device 1 with built-in phase control operates in the same manner even when a turn command signal is received from the turn command circuit 82 of the monitoring control device 80.

以上では、送配電線のa相用の遮断器90を遮断させる場合における位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置1の動作について説明したが、送配電線のa相、b相およびc相における任意の1相以上について各相用の遮断器90をそれぞれ遮断させる場合においても、位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置1は送配電線の各相ごとに同様の動作を行う。   The operation of the digital protection relay device 1 with built-in phase control in the case where the circuit breaker 90 for the a phase of the transmission / distribution line is interrupted has been described above, but any one of the a phase, b phase, and c phase of the transmission / distribution line is described. Even in the case where the circuit breaker 90 for each phase is disconnected for the phases or more, the digital protective relay device 1 with built-in phase control performs the same operation for each phase of the power transmission and distribution line.

また、単相遮断器である遮断器90を遮断および投入させるのに用いられるものとして位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置1を説明したが、3相一括遮断器である遮断器90に対して位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置1を用いる場合には、3相故障を除いて、同様にしてアーク電流を最小限に抑えることができる。
すなわち、1相故障の場合には、1相のみの故障であるため、故障相のタイミングで上述した位相制御を行って遮断器90の遮断を行い、また、2相故障の場合には、故障相の電流の位相が180°反転するため、零点は同一のタイミングになるので、故障相のうちの代表相(たとえば、進み相)のタイミングで上述した位相制御を行って遮断器90の遮断を行うことにより、アーク電流を最小限に抑えることができる。
Further, the digital protection relay device 1 with built-in phase control has been described as being used for breaking and turning on the breaker 90 that is a single-phase breaker. However, the phase control is performed on the breaker 90 that is a three-phase breaker. When the built-in digital protection relay device 1 is used, the arc current can be minimized in the same manner except for a three-phase failure.
That is, in the case of a one-phase failure, since it is a failure of only one phase, the circuit breaker 90 is shut off by performing the above-described phase control at the failure phase timing. Since the phase of the phase current is inverted by 180 °, the zero point has the same timing. Therefore, the circuit breaker 90 is blocked by performing the above-described phase control at the timing of the representative phase (for example, the leading phase) of the fault phases. By doing so, the arc current can be minimized.

図1に示したようにBPF12をサンプリングホールド回路14の前に設けたが、ディジタル回路で構成されたバンドパスフィルタ(BPF)をA/D変換器16の後に設けてもよい。   As shown in FIG. 1, the BPF 12 is provided before the sampling and holding circuit 14, but a band pass filter (BPF) formed of a digital circuit may be provided after the A / D converter 16.

以上説明したように、本発明による位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置は、たとえば、電力系統の開閉装置の遮断時におけるアークによる接触部の劣化や損傷を低減させるのに利用することができる。   As described above, the digital protection relay device with built-in phase control according to the present invention can be used, for example, to reduce deterioration or damage of a contact portion due to an arc when a power system switching device is shut off.

本発明の一実施例による位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置1の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the digital protection relay apparatus 1 with a built-in phase control by one Example of this invention. 事故発生時刻t0に送配電線のa相に地絡事故が発生して直流成分を含まない第1のアナログ電流信号iaが入力されてきた場合の図1に示した位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置1の動作を説明するための図である。Phase control internal digital protection first analog current signal i a to ground fault in a phase of transmission and distribution lines to the accident occurrence time t 0 does not contain a DC component occurs as shown in FIG. 1 when that has been entered FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the relay device 1. 時刻t1における待ち時間T01が最大となるケースを説明するための図である。Waiting T0 1 at time t 1 is a diagram for explaining the case where the maximum. 時刻t1における待ち時間T01が最小となるケースを説明するための図である。Waiting T0 1 at time t 1 is a diagram for explaining a case where a minimum. 事故発生時刻t0に送配電線のa相に地絡事故が発生して直流成分を含む第1のアナログ電流信号iaが入力されてきた場合の図1に示した位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置1の動作を説明するための図である。First analog current signal i a phase control internal digital protective relay shown in FIG. 1 when that has been input including a DC component ground fault occurs in a phase of transmission and distribution lines to the accident occurrence time t 0 4 is a diagram for explaining the operation of the device 1. FIG. 受信時刻t0に他の保護リレー装置・制御装置70の切指令回路72から送配電線のa相用の遮断器90を遮断させる切指令信号を受信した場合の図1に示した位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置1の動作を説明するための図である。Built-in phase control shown in FIG. 1 when receiving a turn-off command signal for turning off the a-phase circuit breaker 90 of the transmission / distribution line from the turn-off command circuit 72 of another protection relay device / control device 70 at the reception time t 0 4 is a diagram for explaining the operation of the digital protection relay device 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置
10 アナログ入力部
11 入力変換器
12 バンドパスフィルタ(BPF)
13 ロウパスフィルタ(LPF)
14 サンプリングホールド回路(S/H回路)
15 マルチプレクサ回路(MPX回路)
16 アナログ/ディジタル変換器(A/D変換器)
20 整定・表示部
21 リレー整定部
22 位相制御整定部
23 表示回路
30 演算処理部
31 リレー判定処理部
32 位相制御判定処理部
40 シーケンス部
41 リレーシーケンス処理部(リレーSQ処理部)
42 位相制御シーケンス処理部(位相制御SQ処理部)
43 遮断器指令出力処理部(CB指令出力処理部)
50 入出力部
51 入力回路
52 出力回路
70 他の保護リレー装置・制御装置
71 入指令回路
72 切指令回路
80 監視制御装置
81 入指令回路
82 切指令回路
90 遮断器
91 遮断回路
92 投入回路
a〜Ic 第1乃至第3のディジタル電流信号
T 残余時間
T01 待ち時間
T1 遮断時設定時間
T3 余裕時間
RY リレー判定時間
PR 処理時間
0〜t4,tzero 時刻
1 Digital Protection Relay Device with Built-in Phase Control 10 Analog Input Unit 11 Input Converter
12 Bandpass filter (BPF)
13 Low pass filter (LPF)
14 Sampling hold circuit (S / H circuit)
15 Multiplexer circuit (MPX circuit)
16 Analog / digital converter (A / D converter)
20 Setting / Display Unit 21 Relay Setting Unit 22 Phase Control Setting Unit 23 Display Circuit 30 Arithmetic Processing Unit 31 Relay Determination Processing Unit 32 Phase Control Determination Processing Unit 40 Sequence Unit 41 Relay Sequence Processing Unit (Relay SQ Processing Unit)
42 Phase control sequence processing unit (phase control SQ processing unit)
43 Circuit breaker command output processing unit (CB command output processing unit)
50 Input / Output Unit 51 Input Circuit 52 Output Circuit 70 Other Protection Relay Device / Control Device 71 On / Off Command Circuit 72 Off Command Circuit 80 Monitoring Control Device 81 On / Off Command Circuit 82 Off Command Circuit 90 Breaker 91 Break Circuit 92 Closing Circuit I a ~I c first through third digital current signal T remaining time T0 1 wait T1 at intercepting the set time T3 margin time T RY relay judgment time T PR processing time t 0 ~t 4, t zero time

Claims (8)

送配電線の相ごとに設けられた開閉装置(90)を遮断および投入させるのに用いられる位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置(1)であって、
補助リレー動作時間と前記開閉装置の遮断時間とを合計した遮断時設定時間(T1)と余裕時間(T3)とを事前に設定する位相制御整定手段(22)と、
外部から入力される送配電線の各相の電流値をそれぞれ示す複数の電流信号(Ia,Ib,Ic)について、所定の時間ごとに、現在の時刻(t)からリレー判定時間(TRY)または処理時間(TPR)と前記遮断時設定時間と前記余裕時間とを合計した時間の経過後に前記複数の電流信号の振幅が最初に零となる零点時刻(tzero)をそれぞれ算出し、該算出した零点時刻から現在の時刻を引くことにより残余時間(T)をそれぞれ算出するとともに、該算出した残余時間から前記遮断時設定時間と前記余裕時間との合計時間を引くことにより現在の時刻における待ち時間(T0)をそれぞれ算出する位相制御判定処理手段(32)と、
前記送配電線の少なくとも1つの相について事故発生信号または遮断指示信号が入力されると、該事故発生信号または該遮断指示信号が入力された時刻(t1)に前記位相制御判定処理手段において算出された待ち時間(T01)だけ経過した時刻(t2)に、該送配電線の少なくとも1つの相に設けられた開閉装置の遮断信号が出力されるように、出力信号を出力する位相制御シーケンス処理手段(42)と、
を具備することを特徴とする、位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置。
A digital protection relay device with built-in phase control (1) used to shut off and turn on a switching device (90) provided for each phase of a power transmission and distribution line,
A phase control settling means (22) for setting in advance a set time (T1) and a margin time (T3) at the time of shutoff, which is a sum of the auxiliary relay operation time and the shutoff time of the switchgear;
With respect to a plurality of current signals (I a , I b , I c ) respectively indicating the current values of each phase of the transmission / distribution line inputted from the outside, the relay determination time ( T RY ) or processing time (T PR ), and the zero point time (t zero ) at which the amplitudes of the plurality of current signals first become zero after elapse of the sum of the set time at shut-off time and the margin time, respectively. Then, the remaining time (T) is calculated by subtracting the current time from the calculated zero point time, and the current time is obtained by subtracting the total time of the shut-off set time and the margin time from the calculated remaining time. Phase control determination processing means (32) for respectively calculating the waiting time (T0) at the time of
When an accident occurrence signal or an interruption instruction signal is input for at least one phase of the transmission and distribution line, the phase control determination processing means calculates at the time (t 1 ) when the accident occurrence signal or the interruption instruction signal is input. Phase control for outputting an output signal so that a shut-off signal of a switchgear provided in at least one phase of the power transmission / distribution line is output at a time (t 2 ) when the set waiting time (T 0 1 ) has elapsed Sequence processing means (42);
A digital protection relay device with a built-in phase control, comprising:
前記位相制御シーケンス処理手段の出力信号に従って、前記送配電線の少なくとも1つの相に設けられた開閉装置の遮断信号を出力する遮断器指令出力処理手段(43)と、
該遮断器指令出力処理手段からの前記遮断信号に基づいて、前記補助リレー動作時間だけ経過した時刻(t3)に、該送配電線の少なくとも1つの相に設けられた開閉装置を遮断させる開閉装置遮断信号を該送配電線の少なくとも1つの相に設けられた開閉装置の遮断回路(91)に出力する出力手段(52)と、
をさらに具備することを特徴とする、請求項1記載の位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置。
According to the output signal of the phase control sequence processing means, a circuit breaker command output processing means (43) for outputting a shut-off signal of a switchgear provided in at least one phase of the transmission and distribution line;
Based on the interruption signal from the circuit breaker command output processing means, at the time (t 3 ) when the auxiliary relay operation time has elapsed, the opening / closing operation that shuts off the switching device provided in at least one phase of the transmission / distribution line Output means (52) for outputting a device shut-off signal to a shut-off circuit (91) of a switchgear provided in at least one phase of the transmission and distribution line;
The digital protection relay device with built-in phase control according to claim 1, further comprising:
前記複数の電流信号が直流成分を含む場合には、位相制御判定処理手段が、現在の時刻から前記リレー判定時間または前記処理時間と前記遮断時設定時間と前記余裕時間とを合計した時間の経過後に前記直流成分を含む複数の電流信号の振幅が最初に零となる零点時刻をそれぞれ算出することを特徴とする、請求項1または2記載の位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置。   When the plurality of current signals include a direct current component, the phase control determination processing means has elapsed from the current time by adding the relay determination time or the processing time, the cutoff time setting time, and the margin time. 3. The digital protection relay device with built-in phase control according to claim 1, wherein the zero point times when the amplitudes of the plurality of current signals including the direct current component are initially zero are respectively calculated later. 前記位相制御判定処理手段が、前記複数の電流信号の直流成分に基づいて減衰係数をそれぞれ算出して現在の時刻以降の該複数の電流信号の直流成分の振幅をそれぞれ予測し、該予測した複数の電流信号の直流成分の振幅と該複数の電流信号の交流成分に基づいて予測した同じ時刻における該複数の電流信号の交流成分の振幅とを合計し、該合計した振幅に基づいて前記零点時刻を算出することを特徴とする、請求項3記載の位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置。   The phase control determination processing means calculates an attenuation coefficient based on the direct current components of the plurality of current signals, predicts the amplitude of the direct current components of the plurality of current signals after the current time, and The amplitude of the direct current component of the current signal and the amplitude of the alternating current component of the plurality of current signals at the same time predicted based on the alternating current component of the plurality of current signals are summed, and the zero point time based on the summed amplitude The digital protection relay device with built-in phase control according to claim 3, wherein: アナログ入力信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングしてホールドするサンプリングホールド回路(14)と、
該サンプリングホールド回路からのアナログ信号をディジタル信号に変換するアナログ/ディジタル変換器(16)とをさらに具備し、
前記位相制御判定処理手段が、前記サンプリングホールド回路におけるサンプリング周期ごとに前記零点時刻、前記残余時間および前記待ち時間を算出することを特徴とする、請求項1乃至4いずれかに記載の位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置。
A sampling and holding circuit (14) for sampling and holding an analog input signal at a predetermined sampling frequency;
An analog / digital converter (16) for converting an analog signal from the sampling and holding circuit into a digital signal;
5. The phase control built-in according to claim 1, wherein the phase control determination processing unit calculates the zero time, the remaining time, and the waiting time for each sampling period in the sampling hold circuit. Digital protection relay device.
外部から入力される複数のアナログ電流信号(ia,ib,ic)の直流成分のみまたは該複数のアナログ電流信号が前記アナログ/ディジタル変換器によって変換された複数のディジタル電流信号(Ia,Ib,Ic)の直流成分のみを抽出するロウパスフィルタ(13)をさらに具備することを特徴とする、請求項5記載の位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置。 Only a direct current component of a plurality of analog current signals (i a , i b , i c ) input from the outside or a plurality of digital current signals (I a ) obtained by converting the plurality of analog current signals by the analog / digital converter. , I b, characterized by further comprising a low-pass filter for extracting only the DC component of the I c) (13), the phase control internal digital protection relay device according to claim 5. 前記送配電線の相ごとに設けられた開閉装置を一括して遮断させる場合には、前記位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置が、3相故障を除いて、前記位相制御シーケンス処理手段の出力信号に基づいて前記開閉装置を一括して遮断することを特徴とする、請求項1乃至7いずれかに記載の位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置。   When the switchgear provided for each phase of the transmission / distribution line is shut off at once, the digital protection relay device with built-in phase control outputs the output signal of the phase control sequence processing means except for three-phase failure. The digital protection relay device with a built-in phase control according to any one of claims 1 to 7, wherein the switchgears are collectively shut off based on the switching device. 1相故障の場合には、前記位相制御判定処理手段が、前記送配電線の故障相の電流値を示す電流信号について前記零点時刻、前記残余時間および前記待ち時間を算出し、
2相故障の場合には、前記位相制御判定処理手段が、前記送配電線の故障相のうちの代表相の電流値を示す電流信号について前記零点時刻、前記残余時間および前記待ち時間を算出する、
ことを特徴とする、請求項7記載の位相制御内蔵ディジタル保護リレー装置。
In the case of a one-phase failure, the phase control determination processing means calculates the zero point time, the remaining time and the waiting time for a current signal indicating the current value of the failure phase of the transmission and distribution line,
In the case of a two-phase failure, the phase control determination processing means calculates the zero point time, the remaining time, and the waiting time for a current signal indicating a current value of a representative phase among the failed phases of the transmission and distribution lines. ,
The digital protection relay device with built-in phase control according to claim 7, wherein:
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CN114326640A (en) * 2021-12-31 2022-04-12 广州明珞装备股份有限公司 Bottleneck station searching method, system, equipment and storage medium

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014072947A (en) * 2012-09-28 2014-04-21 Mitsubishi Electric Corp Detection and removal device of single line-to-ground fault of distribution line
CN114326640A (en) * 2021-12-31 2022-04-12 广州明珞装备股份有限公司 Bottleneck station searching method, system, equipment and storage medium
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